Бисс – секрет морских моллюсков: структура и адгезивные свойства.
Byssus
Биссус: нити, выделяемые моллюсками для прикрепления к поверхностям. Узнайте о функции, составе и удалении "бородки" у мидий. Морские и пресноводные виды.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Волокно, выделяемое некоторыми моллюсками.
Fibre secreted by some molluscs
Биссус (/'b//I//s//@//s/) – это пучок нитей, выделяемый многими видами двустворчатых моллюсков для прикрепления к твердой поверхности. Биссус присутствует у представителей нескольких семейств двустворчатых, включая гребешки (Pinnidae), настоящих мидий (Mytilidae) и Dreissenidae.
A byssus (/'//b//I//s//@//s/) is a bundle of filaments secreted by many species of bivalve mollusc that function to attach the mollusc to a solid surface. Species from several families of clams have a byssus, including pen shells (Pinnidae), true mussels (Mytilidae), and Dreissenidae.
Филаменты
Биссусовые нити создаются определенными видами морских и пресноводных двустворчатых моллюсков, которые используют биссус для прикрепления к камням, субстратам или морскому дну. У съедобных мидий несъедобный биссус обычно известен как "борода" и удаляется перед приготовлением. Многие виды мидий выделяют биссусные нити для закрепления на поверхностях, включая семейства Arcidae, Mytilidae, Anomiidae, Pinnidae, Pectinidae, Dreissenidae и Unionidae.
Byssus filaments are created by certain kinds of marine and freshwater bivalve mollusks, which use the byssus to attach themselves to rocks, substrates, or seabeds. In edible mussels, the inedible byssus is commonly known as the "beard", and is removed before cooking. Many species of mussels secrete byssus threads to anchor themselves to surfaces, with families including the Arcidae, Mytilidae, Anomiidae, Pinnidae, Pectinidae, Dreissenidae, and Unionidae.
Механика
Биссус, или биссовый комплекс, состоит из множества внеклеточных коллагеновых нитей, которые мидия располагает радиально от центрального стебля. Каждая нить состоит из трех областей: гофрированная проксимальная область, расположенная близко к телу мидии, более длинная, гладкая дистальная область, соединяющая проксимальную область с концевой пластинкой, и сама адгезионная пластинка, которая закрепляет мидию на поверхности. Проксимальная область состоит из гофрированной оболочки, окружающей свободно расположенные спиральные волокна; эти спирали могут распутываться, чтобы удлинить волокно под приложенной нагрузкой. Дистальная область более упорядочена и состоит из выровненных коллагеновых волоконных пучков, придающих волокну жесткость. Пластинка состоит из коллагеноподобных волокон, расположенных на губчатом матриксе, в котором откладывается и затвердевает адгезивный белок. Способность дистальной области деформироваться перед разрушением обеспечивает мидиям их характерную прочность даже при сильных приливных силах, сезонных колебаниях и старении. Когда нога мидии попадает в углубление, она создает вакуумную камеру, выталкивая воздух и изгибаясь вверх, подобно тому, как сантехник прочищает засор. Биссус, состоящий из кератина, хинонового белка (полифенольных белков) и других белков, выбрасывается в эту камеру в жидкой форме, аналогично литью под давлением при переработке полимеров, и превращается в липкую пену. Скручивая ногу в трубку и выталкивая пену, мидия производит липкие нити размером с человеческий волос. Затем мидия покрывает нити другим белком, в результате чего образуется адгезив.
The byssus, or byssal complex, is composed of multiple extracellular collagenous threads that are placed radially by the mussel from a central stem. Each thread is composed of three regions: a corrugated proximal region close to the mussel body, a longer, smooth distal region connecting the proximal region to the ending plaque, and the adhesive plaque itself, which anchors the mussel to the surface. The proximal region consists of a corrugated sheath enveloping loosely arranged coiled fibers; these coils can unravel to extend the fiber under an applied force. The distal region is more ordered, consisting of aligned collagenous fiber bundles that give the fiber stiffness. The plaque consists of collagen like fibers over a spongy matrix, in which the adhesive protein is deposited and hardens. The ability of the distal region to yield before breaking gives the mussels their characteristic hardiness even under strong tidal forces. seasonal variations, and ageing effects. When a mussel's foot encounters a crevice, it creates a vacuum chamber by forcing out the air and arching up, similar to a plumber's plunger unclogging a drain. The byssus, which is made of keratin, quinone tanned proteins (polyphenolic proteins), and other proteins, is spewed into this chamber in liquid form similar to injection moulding in polymer processing, and bubbles into a sticky foam. By curling its foot into a tube and pumping the foam, the mussel produces sticky threads about the size of a human hair. The mussel then varnishes the threads with another protein, resulting in an adhesive.
Биомиметика
Биссус – это замечательный клей, который не разрушается и не деформируется водой, в отличие от многих синтетических клеев. Уникальные свойства этого клея, в частности белки ступни мидии (Mfps), стимулировали многочисленные попытки имитировать превосходную адгезионную способность мидий, либо путем производства Mfps с использованием других организмов, либо путем создания синтетических полимеров с аналогичными свойствами. Например, генетики ввели ДНК мидии в клетки дрожжей для трансляции генов в соответствующие белки. Синтетические подходы обычно используют катехол в качестве сшивающего агента для получения износостойких полимерных сетей. Имитация Mfp 3 для индуцирования коацервации – еще одно ключевое свойство, поскольку это защищает материал от частичного растворения в соленой воде, что важно для терапевтических применений и антиобрастающих покрытий.
Byssus is a remarkable adhesive, one that is neither degraded nor deformed by water as many synthetic adhesives are. The remarkable properties of this adhesive, specifically the mussel foot proteins (Mfps), has spurred many attempts to imitate the excellent adhesive capacity that mussels show, either by producing Mfps via other organisms or by creating synthetic polymers with similar properties. For instance, genetic engineers have inserted mussel DNA into yeast cells to translate the genes into the appropriate proteins. Synthetic approaches generally utilize catechol as a cross linking agent to produce wear resistant polymer networks. Imitation of Mfp 3 to induce coacervation is another key property, as this protects the material from partial dissolution in saltwater. therapeutic applications, and anti fouling coatings.
Историческое использование
Биссус часто обозначает длинные, тонкие, шелковистые нити, выделяемые крупной средиземноморской гребешкой, Pinna nobilis. Нити биссуса этого вида гребешка могут достигать в длину до [укажите длину, если она есть в оригинале] и исторически использовались для изготовления ткани. Биссовая ткань – это редкий вид ткани, также известный как морской шёлк, который изготавливается из биссуса гребешков в качестве волокна.
Byssus often refers to the long, fine, silky threads secreted by the large Mediterranean pen shell, Pinna nobilis. The byssus threads from this Pinna species can be up to in length and have historically been made into cloth. Byssus cloth is a rare fabric, also known as sea silk, that is made using the byssus of pen shells as the fiber source.